Nuestro sol y la Tierra, y todos los planetas y lunas, asteroides y cometas, es decir, nuestro Sistema Solar, se formaron hace 4,600 millones de años, a partir de una nebulosa turbulenta de gas y polvo, cohesionada por la irresistible fuerza de la atracción gravitatoria.
Esta nebulosa tenía inicialmente una forma indefinida, como una nube, por lo que nos preguntamos por qué el Sistema Solar acabó por tomar la forma de un disco plano. Si pensamos en el modelo atómico planetario, que es incorrecto si se aplica al átomo, en cierto modo también sugiere que los planetas podrían moverse rotando alrededor del sol en diferentes planos.
¿Hay acaso algo de particular en nuestro Sistema Solar para que sea plano, o el modelo planetario es el que estaría doblemente equivocado? Pues bien, no podemos decir que el Sistema Solar esté solo, se han encontrado muchos exoplanetas orbitando en sistemas estelares planos, al igual que son planas muchas galaxias, el disco de acreción de los agujeros negros, los anillos de Saturno, etc.
¿Por qué teniendo todo un espacio tridimensional para rellenar, el universo muestra esa preferencia hacia la forma plana? La respuesta a esto se encuentra en dos cosas: las colisiones y sí, por el mismo hecho de que vivimos en tres dimensiones.
Cuando un grupo de objetos arrastrados por la gravedad, se juntan entre si sus trayectorias individuales son casi imposibles de predecir. Lo que si sabemos es que de la combinación de todos esos movimientos resulta un movimiento total de giro alrededor del centro de masas.
Es difícil saber hacia cuál dirección se da esa rotación, pero matemáticamente se deduce la existencia de un plano invariante para ese giro de la nube considerada como un conjunto. En dos dimensiones, una nube de partículas siempre se mueve en un plano, ya que esa es precisamente la definición de bidimensional.
Pero en tres dimensiones, aunque la rotación de la nube viene dada por un plano, existe una dirección en la que las partículas se pueden mover libremente, arriba y abajo de dicho plano. Ahora bien, a medida que las partículas van chocando unas con otras estos movimientos arriba y abajo se cancelan entre sí, perdiendo las partículas su energía, chocando y agrupándose, mientras que el conjunto total se mantiene inexorablemente girando ya que en nuestro universo todo sistema aislado mantiene constante su rotación total.
Con el paso del tiempo, la nube va perdiendo su forma y adquiriendo una forma de disco giratorio más o menos aplanado. En 4 dimensiones espaciales, lo que pasaría es que el giro total de la nube, es en torno a dos planos complementarios, lo cual, aparte de ser muy difícil de imaginar para nuestros cerebros habituados a pensar en 3D, supone que no existe esa dirección libre en la cual las partículas se mueven arriba o abajo, chocando y perdiendo su energía.
En este caso no habría tales cancelaciones, así que la nube seguiría manteniendo su forma de nube. Así pues, se requiere un espacio tridimensional para que una nube que parte de una forma de nube, termine aplanándose en un disco giratorio lo cual es, sin duda, muy bueno, porque se requiere esta agrupación de la materia, para que puedan formarse estrellas y planetas y para que nosotros, incluidos los que piensan que un átomo es así, podamos existir.
Referencias: Researcher Gate, Science ABC